四章建模技術(shù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型2

4.1幾何建模的基本概念4.2幾何建模技術(shù)

4.3特征建模技術(shù)

4.4集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)交換接口

第四章CAD/CAM建模技術(shù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型特征建模模的概念念特征的定定義形狀特征征的分類類特征的表表示及數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)特征建模模技術(shù)的的實(shí)現(xiàn)和和發(fā)展4-3特特征征建模技技術(shù)4-3特征建模模特征建模模的概念念由于幾何何建模無無明顯的的功能、、工藝、、工程信信息含義義，使得得后續(xù)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)（CAPP、、CAM、CAE等））難以從從中提取取、識(shí)別別所需工工藝、工工程等信信息。為為此，80年代代后期出出現(xiàn)了特征建模模技術(shù)。4-3特征建模模特征是一種綜綜合概念念，它作作為“產(chǎn)品開發(fā)發(fā)過程中中各種信信息的載載體”，除了了包含零零件的幾幾何拓?fù)鋼湫畔⑼馔猓€包包含了設(shè)設(shè)計(jì)、制制造等過過程所需需的一些些非幾何何信息（（材料、尺尺寸、形形狀公差差、熱處處理、表表面粗糙糙度、刀刀具信息息等）。特征是在更高高層次上上對(duì)幾何何形體上上的凹腔腔、孔、、槽等的的集成描述述。特征是從工程程對(duì)象中中高度概概括和抽抽象后得得到的具具有豐富富工程語語義的功能要素素。特征指的是反反映產(chǎn)品品零件特特點(diǎn)的、、可按一一定原則則加以分分類的產(chǎn)產(chǎn)品描述述信息。。1.特征的定定義1.特征的定義因應(yīng)用的的環(huán)境不不同和支支持特征征模型的的幾何與與拓?fù)湫判畔⒈磉_(dá)達(dá)的差異異，對(duì)于于特征的的理解也也不盡一一致。從設(shè)計(jì)自自動(dòng)化入入手，將將特征與與產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)知識(shí)識(shí)表示和和功能要要求相聯(lián)聯(lián)，特征征定義為為:“具有一定定幾何形形狀的實(shí)實(shí)體，與與CIMS一個(gè)個(gè)或多個(gè)個(gè)功能相相關(guān),可可以作為為基本單單元進(jìn)行行設(shè)計(jì)和和處理”。從制造領(lǐng)領(lǐng)域入手手，將特特征與工工藝過程程設(shè)計(jì)、、NC自自動(dòng)編程程、自動(dòng)動(dòng)檢測(cè)相相連，特特征定義義為:“對(duì)應(yīng)一定定基本加加工操作作的幾何何形狀”。4-3特特征征建模1.特征的定義根據(jù)產(chǎn)品品生產(chǎn)過過程階段段的不同同，而將將特征區(qū)區(qū)分為設(shè)計(jì)特征征、制造造特征、、檢驗(yàn)特特征、裝裝配特征征等；根據(jù)描述述信息內(nèi)內(nèi)容的不不同，而而將特征征區(qū)分為為形狀特征征、精度度特征、、材料特特征、技技術(shù)特征征等。4-3特特征征建模1.特征的定義4-3特特征征建模1.特征的定義國(guó)內(nèi)有些些院所從從20世世紀(jì)80年代末末也開始始了特征征建模技技術(shù)的研研究。有些單位位從設(shè)計(jì)計(jì)、制造造一體化化觀點(diǎn)研研究,將將形狀特特征定義義為:““具有一定定拓?fù)潢P(guān)關(guān)系的一一組幾何何元素構(gòu)構(gòu)成的形形狀實(shí)體體,它對(duì)對(duì)應(yīng)零件件的一個(gè)個(gè)或多個(gè)個(gè)功能,,并能被被一定的的加工方方式所形形成”。4-3特特征征建模1.特征的定義在形狀特特征研究究的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,為為進(jìn)一步步拓寬特特征的含含義,又又將特征征定義為為:“一組具有有確定約約束關(guān)系系的幾何何實(shí)體,,它同時(shí)時(shí)包含某某種特定定的語義義信息”。將特征表表達(dá)為如如下形式式:產(chǎn)品特征征=形狀特征征+工程語義義信息4-3特特征征建模1.特征的定義對(duì)特征共共同點(diǎn)：：①特征征與零件件的幾何何描述相相關(guān)；②特征具有有一定的的工程意意義；③在不不同的工工程活動(dòng)動(dòng)中，特特征的形形式和內(nèi)內(nèi)涵不同同；④特征征可以識(shí)識(shí)別和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換；⑤在各各種工程程應(yīng)用中中，各自自的特征征應(yīng)滿足足本項(xiàng)應(yīng)應(yīng)用的全全部要求求。4-3特特征征建模1.特征的定義4-3特特征征建模1.特征的定義4-3特特征征建模4-3特征建模模特征功能特征征形狀特征征加工特征征精度特征征裝配特征征4-3特征建模模特征建模模通過特征征及其組組合來定定義、描描述零件件模型的的過程。。特征建模模附加了工工程信息息的實(shí)體體模型，，基于特特征的造造型把特特征作為為零件定定義的基基本單元元,將零件描描述為特特征的集集合。4-3特征建模模特征建模模4-3特征建模模特征的定定義與分分類

目前特征征定義的的基本方方法有三三種：⑴交互式特特征定義義（人工））⑵特征識(shí)別別（自動(dòng)））⑶基于特征征的設(shè)計(jì)計(jì)方法（特征建建模）4-3特征建模模交互式特特征定義義(InteractiveFeatureDefinition)首先建立立產(chǎn)品的的幾何模模型，然然后由設(shè)設(shè)計(jì)者通通過交互互方式，，以拾取取、定義義、添加加的方法法，將各各類特征征作為屬屬性“寫寫進(jìn)”特特征模型型中。這種方法法比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，不不需要復(fù)復(fù)雜的算算法，但但自動(dòng)化化程度低低，人為為錯(cuò)誤率率高，且?guī)缀涡判畔⑴c非非幾何信信息是分分離的，產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)不能能共享。。4-3特征建模模特征識(shí)別別(FeatureRecognition)又稱比較法定定義特征征，在系統(tǒng)中中，建立立特征數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，，通過啟啟動(dòng)專用用程序自自動(dòng)地將將模型中中的幾何何特征與與特征庫(kù)庫(kù)中的““樣品””逐一進(jìn)進(jìn)行比較較，直到到找出相相同者，，然后提提取特征征數(shù)據(jù)，，產(chǎn)生特特征模型型。以上兩種種方法，，都是基基于原有有的模型型，用添添加或比比較的方方法，實(shí)實(shí)現(xiàn)特征征的定義義和建模模。4-3特征建模?；谔卣髡鞯脑O(shè)計(jì)計(jì)方法(DesignbyFeatures)基于特征征的設(shè)計(jì)計(jì)方法：：是直接將將特征融融于設(shè)計(jì)計(jì)之中，，在設(shè)計(jì)計(jì)階段調(diào)調(diào)入特征征庫(kù)中的的特征,,將之作作為基本本建模單單位進(jìn)行行建模。。比如，將將加工信信息附加加在尺寸寸參數(shù)中中等。這種方法法適用范范圍廣,易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)共共享,因此得到到廣泛應(yīng)應(yīng)用。4-3特征建模模特征的分分類:特征的抽抽象分類類⑴管理理特征⑵技術(shù)術(shù)特征⑶材料料熱處理理特征⑷精度度特征⑸形狀狀特征（6）裝裝配特征征形狀特征征分類⑴主特特征（簡(jiǎn)單主主特征、、宏特征征）⑵輔特特征⑶組合合特征⑷復(fù)制制特征4-3特征建模模形狀特征征的類型型形狀特征征是描述述產(chǎn)品或或零件的的最基本本特征。。根據(jù)制造造方法不不同，可可以分為為鑄、鍛、、焊、機(jī)機(jī)加工、、注塑成成型等；按零件類類型不同同，可以以分為軸盤類、、板塊類、箱體類類、自由由曲面類類等。按特征的的復(fù)雜程程度，可可分為簡(jiǎn)單特征征和復(fù)合合特征。簡(jiǎn)單特征征為獨(dú)立的的形狀結(jié)結(jié)構(gòu)；復(fù)合特征征為簡(jiǎn)單特特征的組組合（周向均布布孔、同同心孔等等）。板塊類零零件形狀狀特征分分類4-3特特征征建模4-3特征建模模形狀特征征的類型型按照在設(shè)設(shè)計(jì)中的的作用，，形狀特征征可以分分為基特征征、正特特征、和和負(fù)特征征、主特特征和輔輔助特征征?；卣饔糜诒硎臼久鞯牡某跏夹涡螤?。正特征用于對(duì)毛毛坯添加加材料的的形狀，，如凸臺(tái)臺(tái)、板筋筋、凸墊墊等。。負(fù)特征用于對(duì)毛毛坯去除除材料的的形狀，，如孔、、槽、螺螺紋、腔腔體等。。4-3特征建模模形狀特征征的類型型主特征用于構(gòu)造造零件的的主體形形狀(如如圓柱體體、圓錐錐體等))；輔助特征征用于對(duì)主主特征的的局部修修飾(如如倒角、、鍵槽、、退刀槽槽、中心心孔等))。分類標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：每一類特特征都是是零件設(shè)設(shè)計(jì)的基基本功能能單元，，同時(shí)其其加工方方法和制制造手段段基本上上一致。。形狀特征征體特特征征過渡特征征分布特征征形狀特征征：是指具具有一定定工程語語義的幾幾何形體體，包括幾何何信息和和拓?fù)湫判畔ⅰTEP標(biāo)準(zhǔn)中中的分類類：4-3特特征征建模體特征：用于構(gòu)構(gòu)造零件件的主體體形狀的的特征。。凸臺(tái)、圓圓柱體、、矩形體體等。過渡特征征：表達(dá)一一個(gè)形狀狀的各表表面的分分離或結(jié)結(jié)合性質(zhì)質(zhì)的特征征。倒角、圓圓角、鍵鍵槽、中中心孔、、退刀槽槽、螺紋紋等。分布特征征：是一組組按一定定規(guī)律在在空間的的不同位位置上復(fù)復(fù)制而成的形狀狀特征。。周向均布布孔、齒齒輪的輪輪廓等。。4-3特特征征建模形狀特征征-STEP標(biāo)準(zhǔn)中的的分類Pro//E軟件件中的形形狀特征征分類：：形狀特征混成特征孔特征倒角特征拉伸特征旋轉(zhuǎn)特征掃描特征圓角特征抽殼特征基準(zhǔn)工作面基準(zhǔn)工作軸陣列特征切割特征肋特征基準(zhǔn)點(diǎn)4-3特征建模模精度特征征用于描述述零件上上公稱的的幾何形形狀允許許的變化化量。4-3特征建模模精度特征尺寸公差形位公差位置公差表面粗糙度用于描述述和零件件材料的的類型、、熱處理理等特殊殊要求、、表面處處理有關(guān)關(guān)的信息息。材料特征材料型號(hào)性能熱處理表面處理硬度檢驗(yàn)方式材料特征征4-3特征建模模用于描述述零件的的性能、、功能、、技術(shù)要要求等相相關(guān)信息息。技術(shù)特征征4-3特征建模模用于描述述零件在在裝配過過程中要要使用的的信息和和裝配時(shí)時(shí)的技術(shù)術(shù)要求。。裝配特征征：裝配特征配合關(guān)系裝配順序方式裝配要求用于描述述零件的的管理信信息。管理特征零件名圖號(hào)批量設(shè)計(jì)者日期未注粗糙度管理特征征4-3特征建模模與生產(chǎn)加加工工藝藝有關(guān)的的特征。。工藝特征精度特征材料特征技術(shù)特征裝配特征工藝特征征4-3特征建模模4-3特征建模模特征的表表達(dá)方式式及數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)集成模式分離模式幾何信息非幾何信息集成模式式是將特征征模型和和實(shí)體模模型集成成在同一一內(nèi)部數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)里。分離模式式是把特征征信息放放在附加加的外部部結(jié)構(gòu)中中?，F(xiàn)在CAD/CAM系系統(tǒng)大大多用集集成模式式。在特征定定義和表表示中，，有關(guān)特征體素素和面的信息都都十分重重要。特征體素素是特征造造型中進(jìn)進(jìn)行布爾爾運(yùn)算的的單元，，特征組成成面及拓拓?fù)湫畔⑾⑹墙⑻靥卣髦g間關(guān)系及及工程屬屬性的基基礎(chǔ)。在特征表表示中，，應(yīng)同時(shí)時(shí)表示特特征體素素和特征征面的信信息，一一般特征征的表示示包括特征體素素層、特征面關(guān)關(guān)系層及特征幾何何元素定定義層。特征的表表示4-3特特征征建模特征表示示的三層層結(jié)構(gòu)4-3特特征征建模特征體素素層：描述零零件的總總體特征征，包括括總體尺尺寸、基基準(zhǔn)(坐坐標(biāo))系系統(tǒng)、圖圖號(hào)、公公差、材材料、技技術(shù)特征征、產(chǎn)品品名稱等等一般性性產(chǎn)品信信息。特征面關(guān)關(guān)系層：描述零零件各組組成面的的特征以以及組成成面之間間的形面面關(guān)聯(lián)。。面類型型包含平平面、圓圓弧面、、圓錐曲曲面、自自由曲面面和復(fù)合合面。各形面之之間的關(guān)關(guān)聯(lián)有：：①平面是是否為其其他面的的基準(zhǔn)；；②平面之之間的尺尺寸公差差；③平面的的形狀公公差、平平面度、、垂直度度等④平面的的位置公公差及其其基準(zhǔn)。。4-3特特征征建模特征表示示的三層層結(jié)構(gòu)特征幾何何元素定定義層：是加工特特征單元元，包括括孔及孔孔系、槽槽、凸臺(tái)臺(tái)和連接接面等。?？卓煞譃闉橥?、、盲孔、、臺(tái)階孔孔等，描描述的信信息有孔孔的類型型、尺寸寸、公差差和表面面粗糙度度等。4-3特特征征建模特征表示示的三層層結(jié)構(gòu)4-3特征建模模特征面數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)特征面的的模式定定義中，，包括特特征面的的組成、、面的鄰鄰接關(guān)系系、面的的作用和和屬性等等。特征之間間通過面面構(gòu)成空空間鄰接接關(guān)系，，同時(shí)特特征面也也是加工工及檢測(cè)測(cè)中刀具具和量具具的接近近表面。。如圖所示示零件，由由4個(gè)形形狀特征征組成（（毛坯A、、槽B、、槽C、、通孔D）。各特征之間間的關(guān)系系是通過約約束面和和基準(zhǔn)面面建立的的。其數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)為雙向向鏈表形形式。4-3特征建模模特征聯(lián)系系特征之間間通過約約束面和和基準(zhǔn)面面指針建建立了特特征之間間的關(guān)聯(lián)聯(lián)：⑴繼承聯(lián)系系——特征征的層次次、級(jí)別別。⑵鄰接聯(lián)系系——相鄰鄰特征或或共享特特征在空空間位置之間的的相互關(guān)關(guān)系。⑶從屬聯(lián)系系——特征征的附屬屬、依賴賴關(guān)系。。⑷引用聯(lián)系系——形狀狀特征與與其它特特征之間間的關(guān)聯(lián)聯(lián)引用關(guān)系系（如：材材料、精精度等））。4-3特征建模模特征建模模技術(shù)的的實(shí)現(xiàn)利用特征征的概念念進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)的方方法經(jīng)歷歷了特征識(shí)別別及基于特征征的設(shè)計(jì)計(jì)兩個(gè)階段段。特征識(shí)別別：根據(jù)已有有幾何模模型，通通過人工工交互或或自動(dòng)識(shí)識(shí)別算法法進(jìn)行特特征的搜搜索、匹匹配。基于特征征的設(shè)計(jì)計(jì)：基于特征征設(shè)計(jì)的的思想，，直接采采用特征征建立產(chǎn)產(chǎn)品模型型（即特特征建模模）。先先調(diào)用造造型系統(tǒng)統(tǒng)中的特特征，再再通過增增加、刪刪除、修修改等操操作，建建立零件件特征模模型；4-3特征建模模特征建模模技術(shù)的的實(shí)現(xiàn)基于特征征的設(shè)計(jì)計(jì),從設(shè)計(jì)的的角度,它擴(kuò)大了了建模體體素的集集合,給用戶帶帶來很大大方便性性,同時(shí)也為為產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)高效率率、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、系系列化提提供了條條件。從加工角角度看,由于特征征對(duì)應(yīng)著著一定的的加工方方法,所以工藝藝規(guī)程制制定也比比較容易易進(jìn)行,簡(jiǎn)化了CAPP決策邏輯輯,尤其是面面向?qū)ο笙蠹夹g(shù)的的應(yīng)用,將特征與與加工方方法封裝裝實(shí)現(xiàn)了了程序的的結(jié)構(gòu)化化、模塊塊化、柔柔性化。。由于設(shè)計(jì)計(jì)特征與與制造特特征的對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系,在CAD設(shè)計(jì)完成成后,CAPP、CAM可直接將將特征設(shè)設(shè)計(jì)的結(jié)結(jié)果作為為輸入,自動(dòng)生成成工藝過過程和NC加工程序序,實(shí)現(xiàn)了具具有統(tǒng)一一數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)、統(tǒng)一一界面的的集成CAD//CAPP/CAM系統(tǒng)。4-4集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型及數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口由于大多多數(shù)CAD/CAM系系統(tǒng)都是是針對(duì)不不同用戶戶的不同同應(yīng)用任任務(wù)研制制開發(fā)的的，因而而它們的的描述方方法、定定義的信信息內(nèi)容容以及采采用的數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)都是各各不相同同的。CAD//CAM各模塊塊之間數(shù)數(shù)據(jù)資源源共享,,必須滿滿足兩個(gè)個(gè)條件::一是要有有統(tǒng)一的的產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型定義體體系二是要有有統(tǒng)一的的產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)交換換標(biāo)準(zhǔn)一.集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(一)產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口的的用途(二)初初始圖圖形交換換規(guī)范IGES(三)產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)交換換標(biāo)準(zhǔn)STEP4-4集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型及數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口一.集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型4-4集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型及數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口集成產(chǎn)品品模型：：與產(chǎn)品品有關(guān)的的所有信信息構(gòu)成成的邏輯輯單元,,它不僅僅包括產(chǎn)產(chǎn)品的生命周期期內(nèi)有關(guān)的的全部信息息,而且在在結(jié)構(gòu)上上還能清清楚地表表達(dá)這些些信息的的關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)的描描述和表表達(dá)應(yīng)滿滿足如下下幾點(diǎn)要要求:①數(shù)據(jù)據(jù)表達(dá)完完整，無無冗余，，無二義義性;②建立立數(shù)據(jù)之之間的關(guān)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)一一部分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)修改改時(shí)，與與之相關(guān)關(guān)部分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)也能能相應(yīng)變變動(dòng);③數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，便便于查詢?cè)儭⑿薷母暮蛿U(kuò)充充。一.集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口基于特征征的集成成產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型型層次結(jié)結(jié)構(gòu)基于特征征的集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型包含四四類零件件信息::(1)零零件總總體信息息：這類類信息彼彼此之間間沒有直直接聯(lián)系系，主要要是文字字性描述述零件總總體特征征,如零零件名稱稱、零件件號(hào)、設(shè)設(shè)計(jì)者、、零件材材料、熱熱處理、、最大尺尺寸、重重量和生生產(chǎn)綱領(lǐng)領(lǐng)等。(2)基基體信信息：基基體是造造型開始始的初始始形體，，也可以以毛坯或或半成品品，預(yù)先先定義的的參數(shù)化化實(shí)體或或者根據(jù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需需要直接接由圖形形支撐軟軟件生成成。對(duì)基基體信息息的描述述主要包包括基體體表面之之間的信信息及基基體與特特征之間間關(guān)系信信息。一.集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口(3)零零件特特征信息息：記錄錄特征的的分類號(hào)號(hào)、所屬屬方位面面號(hào)、控控制點(diǎn)坐坐標(biāo)和方方向、尺尺寸、公公差、熱熱處理、、特征所所在面號(hào)號(hào)、定位位面及定定位尺寸寸、切入入面與切切出面、、特征組組成面、、粗糙度度、形位位公差等等。(4)零零件幾幾何、拓拓?fù)湫畔⑾ⅲ哼@部部分信息息可直接接由采用用的實(shí)體體建模軟軟件的文文件讀出出（如I-DEAS的的Pearl數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)文文件），，包括面面、環(huán)、、邊、點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)據(jù)。一.集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口4-4集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型及數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換接接的用途途實(shí)現(xiàn)CIM的先先決條件件是要求求在如下下幾個(gè)方方面能進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)交換：：①不同同設(shè)計(jì)部部門之間間；②設(shè)計(jì)計(jì)、生產(chǎn)產(chǎn)準(zhǔn)備、、制造部部門之間間；④不同同時(shí)期的的研制產(chǎn)產(chǎn)品之間間；⑤不同同CAD/CAM系統(tǒng)統(tǒng)之間；；⑥同一一CAD/CAM系統(tǒng)統(tǒng)的不同同版本之之間。不同CAD系統(tǒng)統(tǒng)之間的的數(shù)據(jù)交交換點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交交換這是一一對(duì)應(yīng)應(yīng)的交換。。對(duì)于n個(gè)個(gè)CAD系統(tǒng)，，每個(gè)系系統(tǒng)都應(yīng)應(yīng)有n--1個(gè)接接口處理理程序。。

星形交換換這是多對(duì)一的交換，，以交換換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)交換。。對(duì)于n個(gè)個(gè)CAD系統(tǒng)，，每個(gè)系系統(tǒng)只需需要兩個(gè)個(gè)接口處處理程序序。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換接接的用途途CAD系系統(tǒng)模型型間數(shù)據(jù)據(jù)交換原理理每一個(gè)CAD系系統(tǒng)都需需要設(shè)置置一個(gè)前前置處理理器和一一個(gè)后置置處理器器。前置處理理器負(fù)責(zé)責(zé)將計(jì)算算機(jī)內(nèi)部部模型（（系統(tǒng)A）轉(zhuǎn)換換成接口口的模型型；后置處理理器負(fù)責(zé)責(zé)將交換換接口的的模型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成另另一系統(tǒng)統(tǒng)（系統(tǒng)統(tǒng)B）的的模型。。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換接接的用途途數(shù)據(jù)交換換標(biāo)準(zhǔn)為了能在在不同的的CAD/CAM系統(tǒng)統(tǒng)之間進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)交換，，目前世世界上已已經(jīng)研制制出多個(gè)個(gè)通用的的數(shù)據(jù)交交換接口口標(biāo)準(zhǔn)，，其中典典型的有有：1.圖圖形交換換標(biāo)準(zhǔn)———IGES2.產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)———STEP3.其其它轉(zhuǎn)換換標(biāo)準(zhǔn)———DXF、、STEL等4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口圖形交換換標(biāo)準(zhǔn)IGES的總體結(jié)結(jié)構(gòu)IGES（InitialGraphicsExchangeSpecification）是一個(gè)初初始圖形形交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，于于1981年由由美國(guó)發(fā)發(fā)布。目前，幾幾乎所有有商業(yè)化化CAD/CAM系統(tǒng)統(tǒng)都配有有IGES接口口。在利用IGES標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)交換時(shí)時(shí)，需要要首先產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)個(gè)IGES數(shù)據(jù)據(jù)文件（（中間文文件，與與被交換換的系統(tǒng)統(tǒng)無關(guān)）），該文文件規(guī)定定：1）數(shù)據(jù)進(jìn)行行順序存存儲(chǔ)；2）每行記錄錄長(zhǎng)度為為80個(gè)個(gè)字符；；3）采用ASCII標(biāo)準(zhǔn)代代碼。IGES數(shù)據(jù)文文件在邏邏輯上分分為五個(gè)個(gè)區(qū)段：：起始段：：IGES文件的的說明部部分，文文件格式式和行數(shù)數(shù)不限，，第73列列字符為為“S”。全局段：：提供和整整個(gè)模型型相關(guān)的的信息（（文件名、、生成日日期、前前/后置置處理器器中描述述所需要要的信息息），第73列列字符為為“G”。元素索引引段：記錄文件件中采用用的元素素目錄，，每一種種元素對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)個(gè)索引，，每一個(gè)個(gè)索引記記錄有關(guān)關(guān)元素類類型、參參數(shù)指針針、版本本、線型型、圖層層、視圖圖等，第73列列字符為為“D”。4-4集成產(chǎn)品品數(shù)據(jù)模模型及數(shù)數(shù)據(jù)交換換接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)參數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段：記錄每個(gè)個(gè)元素的的幾何數(shù)數(shù)據(jù)，第73列列字符為為“P”。結(jié)束段：：表示文件件的結(jié)束束，并兼兼有記錄錄起始段段、全局局段、元元素索引引段、參參數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段碼碼及總行行數(shù)的任任務(wù)，第73列列字符為為“T”。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)IGES元素在IGES文件中最最基本的的信息單單位是元元素（Entity），這些些元素分分為三類類：1）為描述產(chǎn)產(chǎn)品形狀狀所需的的幾何元素素（點(diǎn)、線、、面）；2）為描述尺尺寸標(biāo)注注及工藝藝信息所所需的標(biāo)注圖形形元素；3）為描述邏邏輯關(guān)系系所需的的屬性和結(jié)結(jié)構(gòu)元素素。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)IGES的應(yīng)用成功應(yīng)用用的典型型方面不同CAD系統(tǒng)統(tǒng)之間工工程圖樣樣信息的的交換（（最多）；通過傳遞遞的幾何何數(shù)據(jù)實(shí)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)模擬和和動(dòng)態(tài)試試驗(yàn)；CAD與與NC系系統(tǒng)之間間的聯(lián)接接；CAD與與FEM系統(tǒng)的的聯(lián)接。。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)應(yīng)用中存存在的問問題元素范圍圍有限。。IGES定義的的主要是是幾何方方面的信信息，因因而無法法保證一一個(gè)CAD/CAM系系統(tǒng)的所所有數(shù)據(jù)據(jù)與另一一個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行交交換，有有時(shí)會(huì)發(fā)發(fā)生數(shù)據(jù)據(jù)丟失現(xiàn)現(xiàn)象；占用的存存儲(chǔ)空間間較大。。由于選擇擇了固定定的數(shù)據(jù)據(jù)格式和和存儲(chǔ)長(zhǎng)長(zhǎng)度，IGES的數(shù)據(jù)據(jù)文件是是稀疏的的；時(shí)常發(fā)生生傳遞錯(cuò)錯(cuò)誤。主要是由由于語法法上的二二義性造造成解釋釋上的錯(cuò)錯(cuò)誤。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－初初始圖形形交換規(guī)規(guī)范(IGES)美國(guó)IGES委委員會(huì)從從1984年開開始新的的產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)交換換規(guī)范PDES（ProductDataExchangeSpecification）接口的的研究，，后來國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化委員員會(huì)在此此基礎(chǔ)上上確定了了STEP（StandardforExchangeofProductModelData）的的名稱。。STEP為CAD/CAM系統(tǒng)統(tǒng)提供了了一種中中性機(jī)制制，它規(guī)規(guī)定了產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)、制造造以至于于產(chǎn)品全全生命周周期內(nèi)所所需的有有關(guān)產(chǎn)品品形狀、、解析模模型、材材料、裝裝配順序序、檢驗(yàn)驗(yàn)測(cè)試等等方面信信息的定定義和數(shù)數(shù)據(jù)交換換的外部部描述。。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－STEPSTEP的組成①描述述方法((descriptionmethods),,Part11-19;②通用用集成資資源(integratedresources),,Part41-49;③應(yīng)用用集成資資源(integratedresources),,Part101-199;;④應(yīng)用用協(xié)議((applicationprotocols),Part201-1199;;⑤實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法((implementationmethods),,Part21-29;⑥一致致性測(cè)試試(conformancetesting)),Part31-39;⑦抽象象測(cè)試集集(abstracttestsuites)),Part1201-2199。。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－STEPSTEP的組成七個(gè)系列列文件：0、10、20、30、40、100、200系列，每每個(gè)系列列完成不不同的內(nèi)內(nèi)容。集成資源源是用通用形式式化語言言EXPRESS描述的集集成產(chǎn)品品模型，，它分為為通用資源源和應(yīng)用資源源。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換接接口二.產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)交換標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)－STEPSTEP體系結(jié)構(gòu)構(gòu)STEP采用全新新的設(shè)計(jì)計(jì)思想，，將七個(gè)個(gè)系列文文件構(gòu)成成三個(gè)層次次結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層：：包括應(yīng)用協(xié)議議及對(duì)象抽象象測(cè)試集集，是面向具具體應(yīng)用用的層次次，是用用專門術(shù)術(shù)語描述述的某種種應(yīng)用信信息模型型；邏輯層：：包括通用資源源和應(yīng)用資源源以及由這這些資源源組成的的產(chǎn)品模模型（由EXPRESS語言描述述）；物理層：：包括具體體的數(shù)據(jù)交換換實(shí)現(xiàn)方方法，通過一一定規(guī)則則，將EXPRESS語言描述述的產(chǎn)品品模型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成易易懂的正正文編碼碼形式。4-4集集成成產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型及數(shù)據(jù)據(jù)交換